Ekosistema: apibrėžimas, tipai, struktūra ir pavyzdžiai

Gamtos pasaulį sudaro labai įvairios fizinės aplinkos ir organizmai, unikaliai pritaikyti gyventi ten. Kitas šios sąvokos žodis biologijoje yra ekosistema.

Šis straipsnis pateiks jums aiškius ekosistemų paaiškinimus ir pateiks įdomių pavyzdžių.

Biologai ekosistemą apibrėžia kaip gyvų organizmų ir jų fizinės aplinkos bendruomenę, kuri apima abu dalykus biotinis ir abiotinis faktoriai.

Biotiniai veiksniai yra gyvi dalykai, priklausantys viena nuo kitos priklausomai ekologinei sistemai, pavyzdžiui, augalai, gyvūnai, mikrobai ir grybai.

Abiotiniai veiksniai yra negyvi daiktai, tokie kaip vanduo, saulės šviesa, pastogė, uolienos, mineralai, dirvožemis ir klimatas.

Mokslinis augalų ir gyvūnų tyrimas ir klasifikavimas datuojamas senovės Graikijoje esančiais Aristoteliais. 1800-ųjų pradžioje Darvinas apibūdino konkurenciją tarp rūšių ir evoliuciją pasitelkdamas natūralią atranką. Ernstas Haeckelis sugalvojo žodį ekologija maždaug tuo pačiu metu.

1800-ųjų pabaigoje Eugenijus Warmingas teigė, kad abiotiniai veiksniai, tokie kaip sausra, gaisras ir šaltas oras, taip pat turėjo įtakos rūšių elgsenai ir prisitaikymo strategijoms. Savo darbe Warmingas daug keliavo ir sukūrė universiteto augalų ekologijos kursą. Jo idėjos kilo, kai britų ir Šiaurės Amerikos mokslininkai perskaitė klasikinę knygą

Terminas ekosistema sukūrė Arthuras Tansley 1936 m.

Yra trys plačios kategorijos biologinės ekosistemos. Kiekvienas turi skirtingą rūšinę sudėtį ir struktūrą. Didžiausia ekosistema yra jūrų ekosistema. Visoms ekosistemoms įtakos turi pasaulinis klimatas ir žmogaus veikla, pavyzdžiui, tarša, drėkinimas, urbanizacija, kasyba ir miškų kirtimas.

Jūrų ekosistema apima apie 70 proc Žemės paviršiaus. Kartu su vandenynais jūrų ekosistemose yra smėlėti krantai, žiotys, purvo plokščiakalniai, Antarktidos vandenys, druskos pelkės ir gyvybingi koralų rifai, kurie knibždėte knibžda gyvybės. Jūrų ekosistemų klimatas visame pasaulyje svyruoja nuo tropinio karščio iki polinių sūkurių.

Vandens ekosistemos apima ežerus, upes, tvenkinius ir pelkes. Pasak gėlo vandens rūšių, nyksta daug greičiau nei jūrų ar sausumos rūšių Nacionalinė geografija. Klimato kaita ir tarša yra pagrindinė grėsmė vandens ekosistemoms.

Sausumos ekosistemos yra sausumos ekologinės bendruomenės tokiose vietose kaip Arkties tundra, dykuma, miškai ir pievos. Gyvūnams, esantiems poliariniame klimate, būdingi panašūs prisitaikymo bruožai, tokie kaip storas kailis ir izoliacinis riebalų sluoksnis.

Biomos yra šiek tiek platesnis terminas nei ekosistemos, nors jos yra gana panašios. Biogemos yra išskirtinės ekologinės bendruomenės, kuriose jose gali būti daug ekosistemų. Jie naudingi kategorizuojant tam tikrų sričių, kurios gali tiesiogiai paveikti ten atsirandančių ekosistemų tipą ar tipus, savybes.

Skiriamos šių biomų / ekologinių sistemų charakteristikos apima jų ypatingą klimatą, zoną, aukštį, dirvožemio tipą, kritulių kiekį ir rūšių sudėtį.

Vandens biomos apima koralinius rifus, upių žiotis, jūrų, pelkes ir gėluosius vandenis.

Dykumos biomos apima Mojave dykumą, Čilės pakrančių dykumas, Mirties slėnį ir Griglandijos dykumą.

Miško biomos apima tropinius atogrąžų miškus, vidutinio klimato mišką, kapralą (krūmus) ir taigą (borealinį mišką).

Žolynų biomos apima savanos, stepės, prerijos ir Pietų Amerikos pampos.

Gyvi organizmai turi turėti energijos ir maistinių medžiagų augti, reaguoti ir daugintis. Organizmai yra vienas nuo kito priklausomi ir susiję gyvenimo rate. Energija perkeliama iš vieno maisto piramidės lygio į kitą. Pavyzdžiui, žuvys valgo dumblius, o kalmarai - žuvį.

Dumbliai, žuvys, kalmarai ir plėšrieji rykliai yra a pavyzdys mitybos grandinė. The maisto tinklas yra pagamintas iš daugybės sutampančių maisto grandinių. Energijos piramidė prasideda nuo gamintojų piramidės pagrinde, paskui vartotojus ir plėšrūnus viršutiniuose lygiuose. Energija prarandama kiekvieną kartą perduodant organizmus, todėl piramidė yra vertikali ir neapversta.

Augalai ir fitoplanktonas yra gamintojai kuriuose yra fotosintetinių pigmentų, kurie sunaudoja saulės energiją ir anglies dioksidą cukrui gaminti. Pirminiai vartotojai valgo augalus, o antriniai - pagrindinius vartotojus. Gamtinių priešų neturintis viršūnės plėšrūnas užima aukščiausią vietą maisto piramidėje.

Biomasė yra konservuojamas ir perdirbamas ekosistemoje. Kai organizmai miršta, skaidytojai suskaidyti organines medžiagas į energiją ir maistines medžiagas, kurios teka atgal į ekosistemą. Skilę gyvūnai, veikdami mikrobų, musių ir kirminų, išskiria angliavandenius, riebalus, baltymus ir dujas.

Bakterijos ir mikrobai skaido augalinę medžiagą skaidydami dirvožemį praturtinančias maistines medžiagas, tokias kaip kalcis, azotas, kalis ir fosforas.

Energija ir maistinės medžiagos taip pat srautas tarp ekosistemų. Pavyzdžiui, upės uolos ardo ir į vandenį patenka mineralų, tekančių pasroviui į ežerus ir laukus. Poveikis taip pat gali būti žalingas. Azoto ir fosforo nuotėkis iš žemės ūkio naudmenų gali užteršti vandens kelius.

Skirtingai nei medžiaga, kuri perdirbama, energija teka viena kryptimi. Augalai gamina daug energijos turinčias gliukozės molekules iš užfiksuotų saulės spindulių, vandens ir anglies dioksido. Cheminė energija perduodama vartotojams ląstelių apykaitai, o papildoma energija atiduodama kaip šiluma.

Ekosistemos yra dinamiškos su pastoviu atoslūgiu ir energijos srautas ir materija. Maistinių medžiagų kiekis, rūšių populiacijos, oro sąlygos, temperatūra, metų laikai svyruoja ir keičiasi. Ekosistemos įvairovė prisideda prie stabilumo.

Nepaisant ekosistemos ekologijos srauto ir dinamiško pobūdžio, apskritai pusiausvyros būsena išlieka pastovus. Ekosistemos palaiko pastovią ir gana nuoseklią būseną. Paprastai svyruojančios biotinės ir abiotinės savybės nekelia grėsmės stabiliai sistemai. Kitaip tariant, atogrąžų miškai vis dar yra lietaus miškai, net jei beždžionių populiacija mažėja.

Natūralūs sutrikimai gali sutrikdyti ekosistemos funkcionavimą. Pavyzdžiui, uraganai, laukiniai gaisrai, potvyniai ir ugnikalniai sutrikdo ekosistemos paslaugas. Potvyniai gali užteršti vandens šaltinius. Buveinė yra prarasta, o rūšys gali būti perkeltos. Plėšrūno ir grobio pusiausvyra gali neužtikrinti domino efekto kitoms rūšims.

Invazinės rūšys gali kelti grėsmę kitų rūšių gerovei ir egzistavimui. Prie invazinių rūšių priskiriami augalai ir gyvūnai, į teritoriją įvežami tyčia ar netyčia. Kartais invazinės rūšys yra sąmoningai atvežamos, kad sustabdytų plėšrūną, kuris ima viršų. Pavyzdžiui, gamtosaugininkai išleido lašišas į Didžiuosius ežerus, norėdami suvaldyti mažiau pageidaujamą invazinę rūšį.

Žmogaus veikla yra dar viena svarbi pavojingų ekosistemos pokyčių priežastis. Medžioklė, per didelė žvejyba, neatsinaujinančių išteklių naudojimas, toksiškos atliekos ir tarša kelia grėsmę ekosistemoms ir jų biomams. Kraštutiniais atvejais, pavyzdžiui, nutekėjus iš atominės elektrinės, pažeistos ekosistemos ateinančiais metais gali būti radioaktyvios ir kancerogeniškos.

The Didysis barjerinis rifas prie Australijos krantų yra nepaprastai didelis ir įvairus jūrų ekosistema kad egzistuoja milijonus metų. Dumbliai aprūpinti maistu koralams, kurie prisitvirtina prie negyvų koralų rife.

Jaunus, vandenyje plūduriuojančius koralus suėda žuvys ir vandenyne plaukiojantys gyvūnai. Skeletonizuotus koralus vis dar gali vartoti kirminai, sraigės ir rūsčios jūrų žvaigždės.

Kai kurie koralai palaiko abipusiai naudingus santykius su krevetėmis ir krabais, kurie gyvena koralų kolonijose ir kovoja su abipusiais priešais naudodamiesi savo žnyplėmis. Abiotiniai veiksniai, reikšmingai veikiantys koralus, yra kylanti vandens temperatūra, vandenynų rūgštėjimas ir anglies dvideginio lygis.

Remiantis Smithsoniano gamtos istorijos muziejumi, rūgštus jūros vanduo jau pradeda tirpdyti koralų rifų skeleto struktūrą tokiose vietose kaip Havajai.

Vudo ežero vandens ekosistema yra Kanados ir JAV pasienyje. Šis gėlo vandens telkinys yra tai, kas liko iš kadaise buvusio masyvaus ledyninio Agassiz ežero.

Šiame gėlame vandenyje vandens ekosistema, fitoplanktonas, zooplanktonas, dumbliai ir bakterijos suteikia optimalų maistą, buveinę ir deguonį skanioms žuvims. Miško ežeras dažnai vadinamas pasaulio Walleye sostine _._

Bevandeniai bestuburiai gyvūnai, pavyzdžiui, drugiai ir midges, taip pat vaidina svarbų vaidmenį gėlavandeniuose ežeruose. Jie valgo mikroorganizmus, kurie minta pūdančiomis augalinėmis ir gyvūninėmis medžiagomis. Bestuburiai yra puikus maisto šaltinis mažoms žuvims, kurias gali valgyti didžiosios žuvys, kurias gali sugauti pelikanai, garniai, lokiai ir žmonės.

Abiotiniai veiksniai, darantys įtaką vandens ekosistemos, tokios kaip Woods Lake, būsenai, yra oro ir vandens temperatūra, anglies dioksido lygis ir nuodingas nuotėkis.

Amazonė atogrąžų miškų ekosistema yra rūšių turtinga sausumos aplinka Pietų Amerikoje. Saulės šviesą sugeria vešlūs plačialapiai augalai ir aukšti medžiai, kurie teikia maistą ir prieglobstį stulbinančiam tropikų paukščių, žinduolių, vabzdžių, driežų ir gyvačių skaičiui. Daugelį tų padarų valgo plėšrūnai, pavyzdžiui, jaguaras.

Kai organizmai žūsta atogrąžų miškuose, skaidytojai, pavyzdžiui, lervos ir mikrobai, greitai skaido jų energiją ir maistines medžiagas. Maistinės medžiagos grįžta į dirvą ir padeda augalams augti. Abiotiniai atogrąžų miškų veiksniai yra didelis kritulių kiekis, karštis ir atogrąžų klimatas, kuris maitina rūšių biologinę įvairovę nuo miško dugno iki storų kabančių baldakimų.

Priklausomai nuo jų mokslinių tyrimų interesų, ekologai gali sutelkti dėmesį į bendruomenės ekologiją, ekosistemos ekologiją ar abi. Bendruomenės ekologija konkrečiai nagrinėja skirtingų rūšių sąveiką ir šios sąveikos rezultatus. Ekosistemos ekologija daug plačiau apžvelgia gyvus ir negyvus veiksnius, turinčius įtakos ekologinei bendruomenei ir sukeliančius ekosistemos pokyčius.

Pavyzdžiui, ekologas, norintis išsiaiškinti, kodėl milžiniški karpiai užima ežerą, kuriame kadaise buvo upėtakiai, gali imtis Bendrijos ekologinis žuvų populiacijos tyrimas kartu su mažėjančios vandens kokybės, darančios poveikį visoms žuvų rūšims, ekosistemos tyrimu vandens gyvybė. Ekologai atlieka tyrimus, kurie padeda taupyti gamtos išteklius ateities kartoms.

Ekosistemų valdymas taiko ekosistemų funkcionavimo ir struktūrų vientisumo išsaugojimo praktiką. Sakoma, kad ekosistemos struktūros yra vientisos, kai yra subalansuotos, stabilios ir būdingos ekologinėms bendruomenėms tame natūraliame regione.

Ir abiotinius, ir biotinius veiksnius paprastai galima numatyti. Populiacijos dinamika taip pat turėtų būti savarankiškas, nereikalaujantis žmogaus įsikišimo atkurti pusiausvyrą.

Geras ekosistemų valdymas vaidina svarbų vaidmenį išsaugant valstybinius parkus, nacionalinius parkus ir kitas laukinės gamtos teritorijas. Suprasti ekosistemos istoriją ir įprastus pokyčių ar paveldėjimo tempus padeda anksti nustatyti struktūrines problemas. Tikslas yra išlaikyti biologinę įvairovę ir užtikrinti vietinių rūšių gyvybingumą. Nuo Niujorko iki Kalifornijos aplinkosaugininkai atidžiai stebi klimato modelius.

Po stichinių nelaimių, tokių kaip uraganas, seka tvarkinga teritorijos paveldėjimas ir gamtos atstatymas iki ankstesnės būklės. Tačiau žmogaus veikla gali laikinai ar visam laikui sunaikinti ekosistemos ekologiją. Ekosistemos nelaimės įvyko JAV ir visame pasaulyje.

Meksikos įlankos ekosistemą labai sutrikdė teršalai, pernešti įlanką iš Misisipės upės. Azotas ir fosforas iš laukų, tiekimo vietų ir nuotekų nuteka į upę iš daugelio valstybių.

Per didelis maistinių medžiagų kiekis stimuliuoja toksiškumą žydi dumbliai, pakeiskite maisto pasikeitimą ir išeikvokite deguonį vandenyje, dėl kurio mirusi zona ir masyvios žuvys žūva. Teritorijai įtakos turi ir abiotiniai veiksniai, tokie kaip uraganai ir potvyniai.

1986 m. Avarija Černobylio atominėje elektrinėje Ukrainoje į atmosferą išleido mirtinas radioaktyviąsias medžiagas. Milijonai žmonių buvo veikiami radiacijos. Tūkstančiams vaikų, kurie gėrė užterštoje vietoje besiganančių karvių pieną, išsivystė skydliaukės vėžys. Šiandien Černobylį supanti radioaktyvioji zona yra ribojama žmonėms, tačiau vilkų, laukinių arklių ir kitų gyvūnų yra nemažai.